【流体学】多孔介质中的流体饱和度模型Matlab实现

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🔥 内容介绍

在流体力学与多相介质工程领域，多孔介质（如地下岩石、土壤、滤材等）中的流体饱和度是描述 “固相骨架 - 孔隙流体” 相互作用的核心参数，其定义为某一流体相在孔隙空间中占据的体积比例，是油气开发、地下水污染治理、岩土工程固结等场景的关键基础指标。流体饱和度模型的本质是建立 “介质物性 - 流体特性 - 外部条件” 与饱和度分布及动态演化的定量关系，其发展历经从宏观经验拟合到微观机理驱动的迭代，当前已形成多尺度、多物理场耦合的理论体系。本文将从模型分类、核心机理、典型模型解析及应用拓展四方面，系统阐释多孔介质流体饱和度模型的核心内容。

一、流体饱和度模型的分类体系

根据建模尺度、理论基础与适用场景的差异，多孔介质流体饱和度模型可分为三大类，各类模型的核心特征与适用范围存在显著差异：

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

    K = params(2);

    phi = params(3);

    mu_w = params(4);

    mu_o = params(5);

    theta_0_rad = theta_0 * pi / 180;

    theta_f_rad = theta_f * pi / 180;

    N = length(S_init);

    T = length(time);

    DT = max(time) / T;

    DX = max(lengths) / (N - 1); 

    S_new = zeros(N, T);

    S_new(:, 1) = S_init;

    for t = 1 : T-1

        for n = 1 : N

            Sw = S_new(n, t);  

            pc0 = -B * log(max(Sw, 1e-10));  

            pc = (sigma_f / sigma_0) * (cos(theta_f_rad) / cos(theta_0_rad)) * pc0;

            if n == 1

                S_new(n, t+1) = 0.905; 

            elseif n == N

                Krw_n = Krw0 * Sw^nw + a;

                Kro_n = Kro0 * (1 - Sw)^no;

                term2 = (K / phi) * (1 / (1 / (Krw_n) / mu_w +(Kro_n / mu_o))) * pc * (S_new(n, t) - S_new(n-1, t)) / DX^2 * DT;

                S_new(n, t+1) = -term2 + S_new(n, t);

            else

                Krw_n = Krw0 * Sw^nw + a;

                Kro_n = Kro0 * (1 - Sw)^no;

                term1 = (K / phi) * (1 / (1 / (Krw_n) / mu_w + (Kro_n / mu_o))) * pc * (S_new(n+1, t) - S_new(n, t)) / DX^2 * DT;

                term2 = (K / phi) * (1 / (1 / (Krw_n) / mu_w + (Kro_n / mu_o))) * pc * (S_new(n, t) - S_new(n-1, t)) / DX^2 * DT;

                S_new(n, t+1) = term1 - term2 + S_new(n, t);

            end

        end

    end

end

🔗 参考文献

[1]章艳红,叶淑君,吴吉春.光透法定量两相流中流体饱和度的模型及其应用[J].环境科学, 2014(6):9.DOI:10.13227/j.hjkx.2014.06.012.

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2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

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2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类

2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

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